Seulo nacionalinio universiteto Inžinerijos koledžas paskelbė, kad Elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros profesoriaus Yongtaeko Hongo vadovaujama tyrimų komanda sukūrė didelio našumo skaidrų organinį šviesos diodą (OLED), kuriame įmontuoti labai laidūs skaidrūs metalinio tinklelio viršutiniai elektrodai, pagaminti naudojant selektyvaus metalo nusodinimo techniką. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Materials Horizons“ ir pasirinktas kaip išorinio viršelio nuotrauka.
Didelės skiriamosios gebos metalinio tinklelio elektrodų gamybos proceso OLED įrenginiuose schema ir gauti skaidrūs OLED su skaidriais metalinio tinklelio viršutiniais elektrodais. Šaltinis: Materials Horizons (2026). DOI: 10.1039/d5mh02144h
Skaidrūs OLED sulaukė didelio dėmesio naujos kartos taikymams, įskaitant pažangius ekranus, papildytąją realybę (Augmented Reality, AR), automobilių ekranus ir išmaniuosius langus, dėl jų gebėjimo skleisti šviesą dviem kryptimis. Tačiau, nepaisant didelio optinio skaidrumo ir puikių elektrinių savybių, įprasti skaidrūs elektrodai dažnai susiduria su apribojimais, kai tiesiogiai integruojami į OLED įrenginius, nes jų gamybos procesai gali chemiškai arba fiziškai pažeisti pagrindinius organinius sluoksnius.
Siekdama išspręsti šį iššūkį, tyrėjų komanda sukūrė metalo raštų technologiją, pagrįstą didelės skiriamosios gebos perkėlimo spausdinimo procesu, naudojant metalo garų desorbcijos sluoksnį (metal-vapor-desorption layer, MVDL). Šis metodas leidžia pagaminti labai laidžius skaidrius metalo tinklelio raštus su mikrometrų skalės skiriamąja geba, nereikalaujant cheminio plovimo procesų. Dėl to aukštos kokybės garų būdu nusodinti metalo raštai gali būti tiesiogiai formuojami ant organinių sluoksnių, tuo pačiu sumažinant žalą pagrindiniams organinių įrenginių sluoksniams.
Pagaminti metalo tinklelio elektrodai vienu metu pasiekė didelį 93–99 % optinį skaidrumą ir mažą 1,1–4,0 Ω/kv. lakšto varžą. Be to, elektrodų kokybės rodiklis (apibrėžiamas kaip elektrinio laidumo ir optinio laidumo santykis) viršijo 10 000, o tai yra vienas didžiausių kokybės rodiklių, užregistruotų submikrometro storio skaidriems elektrodams.
Iliustracija iš viršelio, paskelbta „Materials Horizons“. Šaltinis: „Materials Horizons“
Įrenginio veikimo demonstravimas
Tyrimų komanda toliau pademonstravo skaidrius OLED, kuriuose metalinio tinklelio elektrodai buvo naudojami kaip viršutiniai elektrodai. Gauti įrenginiai pasižymėjo puikiu skaidrumu ir elektroliuminescenciniu veikimu, nepablogindami po jais esančių organinių sluoksnių, o tai pabrėžia šios technologijos potencialą naujos kartos skaidrių ekranų taikymams.
Pasak tyrimų komandos, siūloma technologija pasižymi ir proceso paprastumu, ir mastelio keitimu, nes leidžia tiesiogiai formuoti metalinių elektrodų didelės skiriamosios gebos modelius naudojant įprastą vakuuminį terminį garinimą.
Hongas pabrėžė tyrimo svarbą teigdamas: „Šiame tyrime pristatoma nauja proceso strategija, kuri vienu metu pasiekia puikias elektrines charakteristikas ir skaidrumą, būdingus didelio našumo metaliniams elektrodams, ir leidžia tiesiogiai formuoti mikromodelius ant organinių prietaisų. Tikimės, kad ši technologija bus pagrindinė elektrodų platforma skaidriems ekranams ir lankstiems optoelektroniniams prietaisams, taip pat pagrindinė skaidrių viršutinių elektrodų gamybos technologija naujose srityse, tokiose kaip veido atpažinimo skydeliai.“
Seulo nacionalinis universitetas
Dahyun Kim et al, High-performance transparent metal mesh electrodes utilizing a metal-vapor-desorption layer for organic light-emitting diode applications, Materials Horizons (2026). DOI: 10.1039/d5mh02144h
Journal information:Materials Horizons